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El enfoque de este proyecto técnico se centra en el campo de investigación técnico experimental, donde se desarrollará un estudio y análisis de la aspereza superficial en acero M238 con la aplicación de un fresado cóncavo a la superficie del material dispuesto en 9 probetas a 27 ensayos, permitiendo experimentar diferentes metodologías para determinar los parámetros que pueden utilizar para optimizar la calidad superficial del proceso. Inicialmente se realiza el esquema y simulaciones de mecanizado de las probetas con el programa CAD/CAM con tres tipos de estrategias que se adoptan como las adecuadas para analizar la calidad superficial en fresado cóncavo para un acero martensítico M238, dichas estrategias son zigzag, zigzag concéntrico y zigzag radial; una vez establecidas se procede a realizar la simulación previo al mecanizado ya que ayudan a identificar cualquier error en el mecanizado evitando paros en el proceso de maquinado, ganando así la obtención de los códigos G generados en software CAM de tal manera que se obtenga el fresado correspondiente con las respectivas estrategias. A continuación, con los parámetros, las herramientas, la maquinaria y los instrumentos seleccionados se da inicio a las operaciones de mecanizado para el estudio del mecanizado propuesto en el proyecto presente. Luego de haber mecanizado con la primera estrategia se procede a medir la rugosidad, realizando esto a cada una de las tres diferentes estrategias aplicadas, obteniendo así los datos para la realización del Método Taguchi, donde se obtiene un valor de rugosidad adecuada determinada por de estrategia Zigzag Radial con avance por diente de 0.05 mm/z y velocidad de corte de 110 m/min y, siendo estos los parámetros óptimos que intervienen en la obtención de una rugosidad conveniente para el mecanizado de este proyecto técnico. El método ANOVA establece que el factor con mayor influencia en el acabado de superficies cóncavas es la estrategia con un 86.175 %. Luego con la ayuda del software estadístico se obtienen los gráficos en 2D y 3D que ayudan a establecer una ecuación de regresión estadística que predijo una rugosidad Ra de 1.355[μm], la que se valida con la rugosidad obtenida como resultado del mecanizado final con los parámetros óptimos Ra de 1.311[μm] esto con un error del 3.3%. Finalmente, con el cálculo teórico de la rugosidad óptima y su respectivo intervalo de confianza igual a 𝑅𝑎 Ó𝑃𝑇𝐼𝑀𝐴=1.036±0.142 [𝜇𝑚] permite encontrar un intervalo de confianza que valida el estudio que se realiza en este proyecto técnico. En este estudio se evidencia los mejores parámetros al realizar un proceso de mecanizado cóncavo para el acero M238 enfocándose en la calidad del acabado superficial que un factor primordial dentro de la industria para moldes plásticos. The focus of this technical project focuses on the field of experimental technical research, where a study and analysis of the surface roughness in M238 steel will be developed with the application of a concave milling to the surface of the material arranged in 9 specimens to 27 tests, allowing to experiment different methodologies to determine the parameters that can be used to optimize the surface quality of the process. Initially, with the CAD / CAM software, the design and development of the machining simulations of the specimens is carried out with three types of strategies that are adopted as appropriate to analyze the surface quality in concave milling for an M238 martensitic steel, these strategies are zigzag, concentric zigzag and radial zigzag; Once established, the simulation is carried out prior to machining since they help to identify any error in the machining avoiding stoppages in the machining process, thus gaining the obtaining of the G codes generated in CAM software in such a way that milling is obtained corresponding with the respective strategies. Next, with the selected parameters, tools, machinery and instruments, the machining operations for the study of the machining proposed in the present project are started. After having machined with the first strategy, the roughness is measured, performing this to each of the three different strategies applied, thus obtaining the data for the realization of the Taguchi Method, where an adequate roughness value determined by the strategy is obtained Radial Zigzag, Cutting speed of 110 m / min and an advance of 0.05 mm / z, these being the optimal parameters involved in obtaining a roughness suitable for the machining of this technical project. With the analysis of the ANOVA variance, it is determined that the factor with the highest concave surface finish is the strategy with 86,175%. Then, with the help of the statistical software, 2D and 3D graphics are obtained that help establish a statistical regression equation that predicted a roughness Ra of 1,355 [μm], which is validated with the roughness obtained as a result of the final machining with the Optimum parameters Ra of 1.311 [μm] this with an error of 3.3%. Finally, with the theoretical calculation of the optimum roughness and its respective confidence interval equal to 〖Ra〗 _ (OPTIMAL) = 1.036 ± 0.142 [μm] it allows to find a confidence interval that validates the study carried out in this technical project. This study shows the best parameters when performing a concave machining process for M238 steel, focusing on the quality of the surface finish that is a primary factor in the industry for plastic molds. |
